DE2110485B2 - Device for making pipes with helical ribs on the outer wall - Google Patents
Device for making pipes with helical ribs on the outer wallInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.
Bei einer bekannten Vorrichtung (DE-AS 12 65 696) ist die Steigung einer Nut zwischen aufeinanderfolgenden Scheiben unverändert. Die Herstellung von Rippenrohren ist insofern mit Schwierigkeiten verbunden, als bei der Berippung auf die Axialverlängerung des Rohres keine Rücksicht genommen istIn a known device (DE-AS 12 65 696) is the slope of a groove between successive Discs unchanged. The production of finned tubes is associated with difficulties, than no consideration is given to the axial extension of the tube in the ribbing
Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung so zu gestalten, daß einwandfreie Rippen ohne Schäden durch Stauchungen in axialer Richtung des Rohres erzeugt werden können.The invention is therefore based on the object of designing the known device so that flawless ribs can be produced without damage due to upsetting in the axial direction of the pipe.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß das im Kennzeichen des Anspruches I Erfaßte vorgeschlagen.In order to achieve this object, what is stated in the characterizing part of claim I is provided according to the invention suggested.
Es ist zwar bei gattungsähnlichen Vorrichtungen (US-PS 25 08 517, s. insbes. Spalte 4, Zeilen 48 ff) bekannt, ein Walzwerkzeug teilweise so auszugestalten, wie es erfindungsgemäß vorgeschlagen wird, jedoch konnte dieser Stand der Technik die Erfindung nicht nahelegen, weil sich hierbei nicht die Steigung einer Nut über den gesamten Bearbeitungsbereich vergrößert.Although it is in generic devices (US-PS 25 08 517, see in particular. Column 4, lines 48 ff) known to design a rolling tool partially as proposed according to the invention, however this prior art could not suggest the invention because it does not involve the slope of a groove Enlarged over the entire processing area.
Rohre, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellt werden, können eine Rjppendichte von 35 Rippen pro 2£4 cm haben.Pipes made with the device according to the invention can be produced, a core density of 35 Have ribs per 2 pounds 4 inches.
Die Vergrößerung der Steigung ist von solcher s Größe, daß sie im Einklang steht mit der Verlängerung des Rohres.The increase in the slope is of such a magnitude that it is consistent with the elongation of the pipe.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unterajispi flehen erfaßtAdvantageous embodiments of the invention are pleading recorded in the Unterajispi
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ίο ist in den Figuren dargestellt Darin zeigt;An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown in the figures.
F i g. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung im Schnitt in vergrößertem und leicht verzerrtem Maßstab, wobei der Schnitt der Linie I — I der F i g. 2 entspricht,F i g. 1 shows the device according to the invention in section on an enlarged and slightly distorted scale, the section of the line I - I of FIG. 2 corresponds to
Fig.2 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrich-(s tung und2 shows a view of the device according to the invention (see FIG tung and
F i g. 3 ein Diagramm, ebenfalls vergrößert und leicht verzerrt, aus dem sich die Positionen der Scheiben ergeben.F i g. 3 is a diagram, also enlarged and slightly distorted, showing the positions of the disks result.
In den Fig. 1, 2 und 3 ist die Veränderung in der Steigung zwischen benachbarten Scheiben mit dem Faktor ca. 10 multipliziert; auf diese Weise wird die Erfindung klarer.In Figs. 1, 2 and 3 the change is in the Incline between adjacent disks multiplied by a factor of approx. 10; this way the Invention clearer.
Die Vorrichtung 10 zum Herstellen gerippter Rohre weist einen inneren Dorn 11 auf, der in einem Kupferrohr 12 von kreisförmigem Querschnitt angeordnet ist Außerdem ist ein Zylinder 13 vorgesehen.The apparatus 10 for producing finned tubes has an inner mandrel 11, which is in a Copper pipe 12 of circular cross-section is arranged. In addition, a cylinder 13 is provided.
Dieser Zylinder besitzt einen Ring 14, dessen Längsachse mit 9 bezeichnet ist Der Dorn 11 und das Rohr 12 haben ebenfalls die Achse 9 als Längsachse. Eine ringförmige Platte 15 ist auf dem vorderen Ende des Ringes 14 ingebracht Die Platte 15 hat mehrere kreisförmige Schlitze 16. In diesen stecken sich in axialer Richtung erstreckende Bolzen 17. Letztere sind in den Ring 14 geschraubt und halten auf diese Weise die ringförmige Platte 15. Löst man die Bolzen 17, so kann man die ringförmige Platte 15 relativ zu dem Ring 14 um die Achse 9 drehen. In ähnlicher Weise ist eine hintere ringförmige Platte 18 an dem hinteren Ende des Ringes 14 mittels mehrerer, sich in axialer Richtung erstrecken- *o der Bolzen 19 befestigt, ilie dutck kreisbogenförmige Schlitze 20 ragen. Die ringförmigen Platten 15 und 18 besitzen vier nach innen ragende Arme 21 und 22, die verstellbar in Ausnehmungen 23 und 24 stecken und mittels Schrauben 25 festgelegt werden können. Die 4^ Arme 21 und 22 und die Bohrungen 23 und 24 haben einen kreisförmigen Querschnitt, so daß die Arme 21 und 22 gedreht werden können; die Gründe dafür werden weiter unten dargelegt. Das innere Ende jedes Arms 21 und 27. ist mit einem Tragring 26 bzw. 27 verbunden. Vorzugsweise bestehen die Arme und die Tragringe jeweils aus einem Stück. Lager 28 werden von dem Ring 26 und Lager 35 von dem Ring 27 getragen. Die Lager 28 und 35 haben sowohl radiale als auch axiale Lagerflächen.This cylinder has a ring 14, the longitudinal axis of which is denoted by 9. The mandrel 11 and the tube 12 also have the axis 9 as the longitudinal axis. An annular plate 15 is placed on the front end of the ring 14. The plate 15 has several circular slots 16. These axially extending bolts 17 are inserted, the latter are screwed into the ring 14 and in this way hold the annular plate 15. If the bolts 17 are loosened, the annular plate 15 can be rotated relative to the ring 14 about the axis 9. In a similar way, a rear annular plate 18 is attached to the rear end of the ring 14 by means of several axially extending bolts 19, with circular arc-shaped slots 20 protruding. The annular plates 15 and 18 have four inwardly projecting arms 21 and 22 which can be adjusted to fit into recesses 23 and 24 and can be fixed by means of screws 25. The 4 ^ arms 21 and 22 and the bores 23 and 24 have a circular cross-section so that the arms 21 and 22 can be rotated; the reasons for this are set out below. The inner end of each arm 21 and 27 is connected to a support ring 26 and 27, respectively. Preferably, the arms and the support rings each consist of one piece. Bearings 28 are carried by ring 26 and bearings 35 are carried by ring 27. The bearings 28 and 35 have both radial and axial bearing surfaces.
" Scheibeneinheiten A1 B, C und D sind zwischen den Lagern 28 und 35 gelagert Die Scheibeneinheit A ist im wesentlichen identisch mit der Scheibeneinheit C1 und die Scheibeneinheit B ist im wesentlichen identisch mit der Scheibeneinheit D. Im folgenden werden daher nur die Einheilen A und ^beschrieben.Disk units A 1 B, C and D are mounted between bearings 28 and 35. Disk unit A is essentially identical to disk unit C 1 and disk unit B is essentially identical to disk unit D. In the following, therefore, only units A and ^ described.
Die Scheibeneinhejt A ist im oberen Teil der F i g, I im Querschnitt dargestellt. Sie besteht aus einer Welle 29, die in den Lagern 28 und 35 gelagert ist. Auf der Welle 29 sitzen mehrere Scheiben A\, At, Aj, A<, A$, A^ Ai und /4g. Zwischen don Scheiben befinden sich Abstandsringe 30. Die Scheiben und die Abstandsringe sind auf der Welle 29 mittels der Bolzen 31 festgeklemmt.The disk unit A is shown in cross section in the upper part of FIG. It consists of a shaft 29 which is supported in bearings 28 and 35. Several disks A \, At, Aj, A <, A $, A ^ Ai and / 4g are seated on the shaft 29. Spacer rings 30 are located between the disks. The disks and the spacer rings are clamped on the shaft 29 by means of the bolts 31.
Jede Scheibe ist gehärtet, hat ein im wesentlichen rundes Profil und kann insofern eine Nut in das Rohr 12 einrollen. Die Scheiben A\, A2, A3, A^ As, A6, Ai und Aa vergrößern sich allmählich vom rechten zum linken Ende hin, und zwar derart, daß die Dicke und der Außendurchmesser zunimmtEach disc is hardened, has an essentially round profile and can therefore roll a groove into the tube 12. The disks A 1, A 2 , A 3 , A ^ As, A 6 , Ai and Aa gradually enlarge from the right to the left end in such a way that the thickness and the outer diameter increase
Die Scheibeneinheit B weist eine Welle 32 auf, die in den Lagern 28 und 35 gelagert ist Mehrere Scheiben B], B2, B3, B*, Bs, B6, B1 und Bi sitzen auf der Welle 3Z Zwischen den Scheiben befinden sich Abstandsringe 33. ι ο Auch in diesem Falle sind die Scheiben und Abstandsringe auf der Welle 32 mittels Bolzen 34 festgeklemmtThe disk unit B has a shaft 32 which is mounted in the bearings 28 and 35. Several disks B], B 2 , B 3 , B *, Bs, B 6 , B 1 and Bi sit on the shaft 3Z located between the disks Spacer rings 33. ι ο In this case too, the disks and spacer rings are clamped on the shaft 32 by means of bolts 34
Auch die Scheiben B bestehen aus einem gehärteten Material, sind ringförmig und haben ein abgerundetes Profil, so daß sie entsprechend geformte Nuten in das Rohr 12 einrollen. Die Scheiben B1, B2, Bs, B4, B5, B6, B7 und Bi vergrößern sich von rechts nach links derart, daß sich din Dicke und der Außendurchmesser vergrößertThe disks B also consist of a hardened material, are ring-shaped and have a rounded profile so that they roll correspondingly shaped grooves into the tube 12. The disks B 1 , B 2 , Bs, B 4 , B 5 , B 6 , B 7 and Bi enlarge from right to left in such a way that the thickness and the outer diameter increase
Der F i g. 2 ist zu entnehmen, daß die Scheibeneinheit A, B, C und D etwas verwinkelt angeordnet sind, derart, daß die Scheiben zu einer Schraubenlinie um das Rohr 12 herum ausgerichtet sind, wobei die Arme 22 gegenüber den Armen 21 etwas in der Drehrichtung des Zylinders 13 verdreht zueinander sind. Dieoe Verdrehung kann man dadurch erzielen, daß man die Bolzen 17 oder 19 löst und ebenfalls die Schrauben 25 lockert Die Ringplatten 15 und 18 können dann gedreht werden. Anschließend werden die Bolzen und die Schrauben 25 wieder festgezogen. Die Arme 21 und 22 werden leicht in den Bohrungen 23 und 24 während dieser Justierung jo gedreht Es sei in diesem Zusammenhang erwähnt daß der Schnitt gemäß F i g. 1 nicht genau dort vorgenommen worden ist wo er in F i g. 2 der Einfachheit halber eingezeichnet ist Der Schnitt gemäß F i g. 1 zeigt die Scheibeneinheit A und B längs einer Ebene, die durch die Achsen der Wellen 29 und 32 gehtThe F i g. 2 it can be seen that the disk units A, B, C and D are arranged somewhat angled, such that the disks are aligned to a helical line around the tube 12, the arms 22 opposite the arms 21 somewhat in the direction of rotation of the cylinder 13 are twisted to each other. The rotation can be achieved by loosening the bolts 17 or 19 and also loosening the screws 25. The ring plates 15 and 18 can then be rotated. The bolts and screws 25 are then tightened again. The arms 21 and 22 are slightly rotated in the bores 23 and 24 during this adjustment jo. It should be mentioned in this context that the section according to FIG. 1 was not made exactly where it was shown in FIG. 2 is shown for the sake of simplicity. The section according to FIG. 1 shows the disk unit A and B along a plane passing through the axes of the shafts 29 and 32
Ferner ist zu beachten, daß die Scheiben der Einheit B in axialer Richtung etwas hinter den entsprechenden Scheiben der Einheit A liegen. Es liegt also die Scheibe B\ etwas hinter der Scheibe A\, die Scheibe B2 etwas hinter der Scheibe A2 usw. Entsprechendes gilt für die Scheibeneinheit D, die etwas hinter der Scheibeneinheit C liegt Die Einheit aller Rollen ergibt sich aus dem Diagramm gemäß F i g. 3.It should also be noted that the disks of unit B are slightly behind the corresponding disks of unit A in the axial direction. So disk B \ is slightly behind disk A \, disk B 2 is somewhat behind disk A 2 , etc. The same applies to disk unit D, which lies somewhat behind disk unit C. The unit of all rollers results from the diagram according to F i g. 3.
In diesem entsprechen die horizontalen Linien den Scheibeneinheiten. Die Positionen der Scheiben in jeder Scheibe.!einheit ergeben sich aus den Schnittpunkten der horizontalen Linien mit den schrägen Linien. So repräsentiert die unterste horizontale Linie die Scheibeneinheit A mit den Scheiben A1, A2, A3, A4, A5, At, A7 und As. Entsprechend stellen die zweiten, dritten und vierten horizontalen Linien, von unten aus gerechnet, die Positionen der Scheibeneinheiten B, C und D dar. Dieses Grundmuster ist viermal wiederholt worden. Die durchgezogenen schrägen Linien stellen die Folge von Scheiben dar, die in einer Nut laufen. Die gestrichelten schrägen Linien veranschaulichen die Folge von Scheiben, die in der anderen Nut laufen. Es werden also zwei Nuten geformt derart, daß eine doppelte Führungsrippe auf der Oberfläche des Rohrs 12 gebildet «> wird. Beginnt man also am unteren rechten Eckpunkt des Diagramms, so wird eine Nut durch die Scheiben Au Bu C1, D2. A3, B3, C4, D4, A5, B5, C6, D6, A1, B7, C8 und D» gebildet. In entsprechender Weise wird die andere Nut durch die Scheiben Q, Οι, A2, B2, C3, D3, A4, B4, C5, Dt. A6, Bi, C7, D1, At und B» gebildet.In this, the horizontal lines correspond to the disk units. The positions of the disks in each disk unit result from the intersection of the horizontal lines with the oblique lines. The lowest horizontal line represents the disk unit A with the disks A 1 , A 2 , A 3 , A 4 , A 5 , At, A 7 and As. Correspondingly, the second, third and fourth horizontal lines, calculated from below, represent the positions of the disk units B, C and D. This basic pattern has been repeated four times. The solid oblique lines represent the sequence of disks that run in a groove. The dashed oblique lines illustrate the sequence of disks running in the other groove. Thus, two grooves are formed so that a double guide rib is formed on the surface of the tube 12. So if you start at the lower right corner of the diagram, a groove is created through the discs Au Bu C 1 , D 2 . A 3 , B 3 , C 4 , D 4 , A 5 , B 5 , C 6 , D 6 , A 1 , B 7 , C 8 and D »are formed. In a corresponding manner, the other groove is through the disks Q, Οι, A 2 , B 2 , C 3 , D 3 , A 4 , B 4 , C 5 , Dt. A 6 , Bi, C 7 , D 1 , At and B » formed.
Wird mit der Vorrichtung 10 gearbeitet, dann läuft das Rohr 12 in axialer Richtung durrh den Zylinder 13 (siehe den Pfeil oben rechts in der Fig. 1). Der Dorn 11 ist vorher eingesetzt worden und wird mit dem Rohr 12 geführt Es ist aber auch möglich, daß er in axissler Richtung feststeht Der Zylinder 13 dreht sich relativ um das Rohr 12 (siehe den Pfeil links oben in Fig.2), Gemäß der Neigung der Wellen, auf denen sich die Scheiben A, B, C und D befinden, bewegt sich der Zylinder 13 in axialer Richtung. Aus Fig. 1 ergibt sich, daß die Abstände zwischen den Nutstücken sich bemerkenswert in der vorderen Hälfte des Zylinders 13 vergrößern, so die stärkste Rohrverlängerung erfolgt Der Abstand der Scheiben nimmt ebenfalls zu, so daß die Scheiben zu den Nuten ausgerichtet bleiben. Der Kontaktbereich zwischen den Scheiben und der Nut bleibt also exakt auf dem Boden der Nut Diese bekommt somit eine spiralige Form von zunehmender Steigung und abnehmendem Durchmesser.If the device 10 is used, the tube 12 runs in the axial direction through the cylinder 13 (see the arrow at the top right in FIG. 1). The mandrel 11 has been previously inserted and is guided with the tube 12, but it is also possible for it to be stationary in the axial direction. The cylinder 13 rotates relatively around the tube 12 (see the arrow at the top left in FIG Inclination of the shafts on which the disks A, B, C and D are located, the cylinder 13 moves in the axial direction. From Fig. 1 it can be seen that the distances between the groove pieces increase remarkably in the front half of the cylinder 13, so the greatest pipe extension takes place. The distance between the disks also increases so that the disks remain aligned with the grooves. The contact area between the disks and the groove therefore remains exactly on the bottom of the groove. This thus has a spiral shape with increasing pitch and decreasing diameter.
Die Veränderung in der Steigung ist zum Zwecke der Illustration in den Fig. 1, 2 und 3 stark übertrieben. In einem praktischen Fall ist bei einem Kupferrohr mit einem Durchmesser von etwa 19 .in ein Doppelgewindegang erzeugt worden, der eine Cichte von 35 V2 Rippen pro 2,54 cm hatte, wobei die Höhe am Ende etwa 7,6/100 cm betrug. Dabei wurde der Durchmesser des Rohrs nicht vergrößert; die Rippen haben sich also nicht, radial nach außen gedruckt In der Nähe der Scheiben wurde eine Verlängerung von ungefähr 15% festgestellt Die Scheiben waren etwa so angeordnet wie es die Fig. 1, 2 und 3 zeigen. Die Abstände der Scheiben von einer Ebene 36 \s. Fig. 1) waren erfindungsgemäß:The change in slope is greatly exaggerated for purposes of illustration in FIGS. 1, 2 and 3. In A practical case is with a copper pipe with a diameter of about 19 .in a double thread which has a cichte of 35 V2 Had ribs per 2.54 cm, the end height being about 7.6 / 100 cm. In doing so, the diameter was of the tube not enlarged; the ribs have not, therefore, printed radially outwards near the Slices were found to have an elongation of about 15%. The slices were arranged approximately this way as FIGS. 1, 2 and 3 show. The distances between the panes from a plane 36 \ s. Fig. 1) were according to the invention:
Die Rippen werden natürlich von den Scheiben aller vier Scheibeneinheiten erzeugt. Eine Nut wird also geformt durch folgenden Scheiben: Au S1, C2, D2, A3, B3, C4, D4, As, Bs, C6, D6, A7, B7, C8 und Dg (siehe die durchgezogenen Linien in F i g. 3). Die andere Nut wird geLilJet durch folgende Scheiben: Ci, D1, A2, B7, C3, D3, A4, B4, Cs, Ds, A6, B6, C7, D7, A» und B9 (siehe die gestrichelten Linien in F i g. 3).The ribs are of course created by the disks of all four disk units. A groove is thus formed by the following washers: A u S 1 , C 2 , D 2 , A 3 , B 3 , C 4 , D 4 , As, Bs, C 6 , D 6 , A 7 , B 7 , C 8 and Dg (see the solid lines in Fig. 3). The other groove is filled with the following washers: Ci, D 1 , A 2 , B 7 , C 3 , D 3 , A 4 , B 4 , Cs, Ds, A 6 , B 6 , C 7 , D 7 , A » and B 9 (see the dashed lines in Fig. 3).
Der Betrag der Verlängerung des Rohrs hängt von verschiedenen Faktoren ab, insbesondere von dem Durchmesser und der Wandstärke des Rohrs, dem Rohrmaterial, dem endgültigen Abstand der Rippen, der endgültigen Höhe der Rippen und dem endgültigen Rohrdurchmesser. Mit etwas Erfahrung i?t ts möglich, ziemlich genau den Wert der zu erwartenden Rohrverlängerung bei einem gerippten Rohr vorauszusagen. Ist die Rohrverlängerung einmal bekannt, dann ist es möglich, die Scheiben in entsprechender Weise anzuordnen.The amount of elongation of the pipe depends on several factors, most notably the one Diameter and wall thickness of the pipe, the pipe material, the final spacing of the ribs, the final height of the ribs and the final pipe diameter. With a little experience it is possible predict fairly accurately the value of the expected pipe extension on a finned pipe. is Once the pipe extension is known, it is possible to adjust the washers in a corresponding manner to arrange.
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1980
- 1980-01-22 JP JP1980005487U patent/JPS5598447U/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4420756C1 (en) * | 1994-06-15 | 1995-11-30 | Wieland Werke Ag | Ribbed heat exchanger tube |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2084158A5 (en) | 1971-12-17 |
| JPS5598447U (en) | 1980-07-09 |
| GB1302335A (en) | 1973-01-10 |
| DE2110485A1 (en) | 1971-09-16 |
| DE2110485C3 (en) | 1981-05-27 |
| US3648502A (en) | 1972-03-14 |
| CA942545A (en) | 1974-02-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |